GB/T 41135.2-2021故障路径指示用电流和电压传感器或探测器第2部分：系统应用

ICS29180

CCSK.41

中华人民共和国国家标准

GB/T411352—2021

.

故障路径指示用电流和电压传感器或

探测器第2部分系统应用

:

Currentandvoltaesensorsordetectorstobeusedforfaultassae

g,pg

indicationuroses—Part2Sstemasects

pp:yp

IEC62689-22016MOD

(:,)

2021-12-31发布2022-07-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T411352—2021

.

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

根据电网运行方式和故障类型进行故障探测的选型要求

4FPI/DSU………………2

基于电网和故障类型的故障探测原理

5…………………6

附录资料性环网中或的故障探测示例

A()FPIDSU………………30

附录资料性与中压馈线继电保护之间的故障探测配合技术的示例

B()FPI/DSU………………35

参考文献

……………………39

图的一般结构

1FPI……………………Ⅴ

图中性点不接地系统中接地故障的三相图

2……………6

图直接接地系统中接地故障的三相图

3…………………7

图中性点不接地系统故障故障位于的下游上游的接地故障电流方向

4———(FPI/DSU)FPI/DSU

探测

……………………9

图中性点不接地系统故障故障位于的上游下游的接地故障电流方向

5———(FPI/DSU)FPI/DSU

探测

……………………9

图关于图和图中性点不接地系统的矢量图

645……………………10

图非定向故障探测中电流定值与接地故障电流间的关系故障位于

7FPI/DSU(FPI/DSUA4-2

的下游

)………………11

图非定向故障探测中电流定值与接地故障电流间的关系故障位于

8FPI/DSU(FPI/DSUA4-1

的下游和的上游

FPI/DSUA4-2)………………12

图非定向故障探测中电流定值与接地故障电流间的关系故障在中压母线上并位于

9FPI/DSU(

任何的上游

FPI/DSU)……………13

图纯谐振接地系统由故障点上游的进行接地故障电流方向的探测故障位于

10———FPI/DSU(

的下游

FPI/DSU)…………………15

图纯谐振接地系统由故障点下游的进行接地故障电流方向的探测故障位于

11———FPI/DSU(

的上游

FPI/DSU)…………………15

图关于图和图纯谐振接地系统的矢量图

121011……………………16

图电感永久并联电阻的谐振接地由故障上游的进行相对地故障电流方向的探测

13———FPI/DSU

故障位于的下游

(FPI/DSU)……………………18

图电感短时并联电阻的谐振接地系统由故障下游的进行相对地故障电流方向的

14———FPI/DSU

探测故障位于的上游

(FPI/DSU)………………18

图关于图和图电导并联电阻的谐振接地系统的矢量图

151314……19

图电阻接地系统由故障上游的对相对地故障电流方向的探测故障位于

16———FPI/DSU(

的下游

FPI/DSU)…………………22

Ⅰ

GB/T411352—2021

.

图电阻接地系统由故障下游的对相对地故障电流方向的探测故障位于

17———FPI/DSU(

的上游

FPI/DSU)…………………23

图关于图和图电阻接地系统的矢量图

181617………23

图无分布式电源存在的辐射状电网中的过电流利用非定向进行正确的电流

19———FPI/DSU

探测相对于过电流探测有非常好的灵敏度

()……………………26

图分布式电源可忽略的辐射状电网的过电流利用非定向进行正确的故障探测

20———FPI/DSU

相对于过电流探测有非常好的灵敏度

()…………27

图存在大量分布式电源的辐射状电网的过电流利用非定向探测故障不可靠

21———FPI/DSU

探测结果不正确或极低的灵敏度

()………………28

图二端口

A.1……………30

图二端口级联

A.2………………………31

图闭环二端口

A.3………………………33

图发生故障时的等效模型

A.4…………33

图与继电保护之间正确配合故障选择

B.1FPI/DSU…………………36

图与继电保护之间错误配合故障选择案例

B.2FPI/DSU(1)………37

图与继电保护之间错误配合故障选择案例

B.3FPI/DSU(2)………38

表根据电网运行模式和故障类型对故障探测的要求汇总

1FPI/DSU………………4

Ⅱ

GB/T411352—2021

.

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件为故障路径指示用电流和电压传感器或探测器的第部分

GB/T41135《》2。GB/T41135

已经发布了以下部分

:

第部分通用原理和要求

———1:;

第部分系统应用

———2:。

本文件使用重新起草法修改采用故障路径指示用电流和电压传感器或探测器

IEC62689-2:2016《

第部分系统应用

2:》。

本文件与的技术性差异及其原因如下

IEC62689-2:2016:

为适应我国国情第章规范性引用文件中用修改采用国际标准的代替了

———,2GB/T41135.1

IEC62689-1。

本文件还做了下列编辑性修改

:

对范围进行了改写

———;

为适应我国国情删除了中的注内容

———,3.1.12;

更正了标准中的错误在本文件为的第段中将见修改为见

———IEC,5.2.3.4(5.2.5)1,“5.2.4”“

图在本文件为的第段中删除了图在图和式中用

3”;5.2.4.2(5.2.6.2)1,“21”;A.4(A.13),

→替代了标准中的→在的第段中用和

“I2,rsd”IEC“I2,0”;B.19,“A2(FPI/DSU2)”“A3(FPI/

分别替代了标准中的和在的最

DSU3)”IEC“A3(FPI/DSU3)”“A4(FPI/DSU4),B.1

后一段中用或替代了标准中的或

,“FPI/DSU(A2A3)”IEC“FPI/DSU(A1A2)”;

将标准的和分别调整为和其他条款号依次顺延

———IEC5.2.3.35.2.3.45.2.45.2.5,;

对部分电气图形的符号及说明进行了完善

———;

对附录的公式进行了统一编号

———A;

对参考文献进行了调整

———。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国电器工业协会提出

。

本文件由全国互感器标准化技术委员会归口

(SAC/TC222)。

本文件起草单位国网四川省电力公司电力科学研究院沈阳变压器研究院股份有限公司四川巨

:、、

棠科技有限公司哈尔滨工业大学云南电网有限责任公司电力科学研究院大连第一互感器有限责任

、、、

公司云南电力试验研究院集团有限公司江苏靖江互感器股份有限公司浙江天际互感器有限公司

、()、、、

大连北方互感器集团有限公司重庆山城电器厂有限公司国网陕西省电力公司电力科学研究院国网

、、、

吉林省电力有限公司电力科学研究院

。

本文件主要起草人李福超严平章忠国张显忠唐勇李金嵩艾兵何大可于文斌刘红文

:、、、、、、、、、、

沙玉洲田庆生熊江咏唐福新赵日东徐文陈一悰张志华赵世祥

、、、、、、、、。

Ⅲ

GB/T411352—2021

.

引言

01概述

.

是一套有关故障路径指示用电流和电压传感器或探测器的系列标准故障路径指示

GB/T41135。

可通过适当的设备或功能实现根据其性能的不同可以分为两类一类是故障路径指示器另一

,:(FPI),

类是配电单元

(DSU)。

世界上不同地区对故障路径指示器有不同的命名同时也取决于其对不同种类故障的探测能力

,。

例如

:

故障探测器

———;

智能传感器

———;

故障电路指示器

———(FCI);

短路指示器

———(SCI);

接地故障指示器

———(EFI);

试验点故障电路指示器

———;

综合型故障指示器

———。

仅用就地信息信号和或就地通信来实现故障路径指示的简易的版本被称为更高级的版本

//FPI,

被称为后者是基于和通信协议专为智能电网设计的相较于互感器

DSU。IEC60870-5IEC61850,。

而言数字化通信技术将随未来发展需求的变化而持续变化

,。

由于这类设备还未在行业中广泛应用因此关于电子设备与互感器深度集成的深入经验尚待在更

,

广的基础上积累

。

除具有的基本功能之外还可以选择性地集成其他辅助功能例如

DSUFPI,,:

中压网络自动化的电压有无探测功能无论是否存在分布式能源不用于故障确认根据所采

———/,[(

用的故障探测方法故障确认可以作为基本的功能也不用于所涵盖的安

,FPI),IEC61243-5

全相关方面

];

在各种实际应用例如中压电网自动化监测电力潮流等中测量电压电流有功功率无功

———(:、),、、、

功率等

;

借助于就地分布式电源以合适的接口对智能电网进行管理例如电压控制和不期望发生的

———,(:

孤岛运行

);

通过合适的接口就地输出采集到的信息

———;

采集信息的远端传输

———;

其他

———。

一般的原理图如图所示通常具有更为复杂的结构

FPI1。DSU。

Ⅳ

GB/T411352—2021

.

标引序号说明

:

电流传感器必要时还存在电压传感器监测单相或三相

A———(),;

传感器与电子单元之间的信号传输

B———;

就地指示器指示灯标记等

C———(、LED、);

模拟数字和或通信的输入输出用于遥信遥控硬有线和或无线

D———、//,/(/);

与现场装置连接

E———;

信号调理和指示单元

F———;

电源

G———。

电流传感器可以在不与各相有任何电路连接的情况下探测故障电流路径例如穿心电流传感器磁场传感器

(:、)。

并非必须具备上述所有功能这取决于它自身的复杂性和技术但是至少要有或中的一项功能

FPI,。CD。

图1FPI的一般结构

02本文件与IEC61850系列的关系

.

是一套用于支撑电力自动化的通信和系统的系列国际标准

IEC61850。

系列标准同样介绍了一套专用命名空间用于支撑与电力自动化的集成

GB/T41135,FPI/DSU。

此外该系列标准还定义了适当的数据模型和不同的通信接口配置文件以支撑的不同应用

,,FPI/DSU

场景

。

对于最复杂版本的例如通常应用于智能电网的一些应用场景依赖于延伸变电站的

FPI(:DSU),

概念这种延伸变电站的概念用于实现分布于中压馈线上的智能电子设备与位于主变电站内的

,(IED)

智能电子设备之间采用进行通信这种配置模式不会受限于设备但会

(IED),IEC61850。FPI/DSU,

包含主变电站延伸到其中压出线上的子变电站所需的特性

。

Ⅴ

GB/T411352—2021

.

故障路径指示用电流和电压传感器或

探测器第2部分系统应用

:

1范围

本文件根据应用最广泛的配电系统架构和故障拓扑描述了故障期间的电气现象和电力系统反应

,,

以此定义了故障路径指示器和配电单元包括的电流和或电压传感器的功能

(FPI)(DSU)(FPI、DSU/)

性要求和是单一设备或多种设备功能的合体能够用于探测故障并且指示故障所在位置

。FPIDSU/,。

本文件用于指导用户根据所采用的方案和运行规则该规则依照惯例和或取决于国家法令对供

(,/

电连续性和电源质量的约束在同时考虑所采用装置的复杂程度和相应成本的情况下选择合适的

),,

及恰当的运行方案

FPI/DSU。

注1故障定位是指相对于电网中安装点的位置位置的上游或下游或故